Rainbow型压电单膜片换能结构负载电压和输出功率分析

• 作者: 刘祥建 陈仁文
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 工学
• 关键词: Rainbow 压电材料 换能结构 力学分析 负载电压 输出功率 多方向振动能量收集
• 年，卷（期）: 2011,（3）
• 所属期刊栏目: 材料工程与机械制造
• 页码范围: 561-570
• 分类号: TB381|TN384
• 字数: 7025字
• 语种: 中文

摘要

给出了一种多方向振动能量收集装置的设计结构.为研究Rainbow型压电单膜片换能结构材料、尺寸参数、负载电阻对其输出功率的影响,根据压电材料的机电耦合方程和弹性力学理论,建立了Rainbow型压电单膜片换能结构负载电压及输出功率的理论模型.对所建理论模型进行了数值计算和验证测试,理论计算结果及测试结果具有较好的一致性,对应的最大输出功率误差为5%,说明了本文理论推导的可靠性.同时通过数值模拟发现:金属弹性基片长度、压电薄膜宽度的增加将会引起换能结构输出功率的增加;金属弹性基片宽度和厚度,换能结构初始曲率半径的增大将会使换能结构的输出功率下降;压电薄膜长度和厚度的增加将会使换能结构的输出功率先增加后减小;铍青铜基片换能结构要优于钢基片换能结构.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈仁文	南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室	115	1090	19.0	28.0
2	刘祥建	南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室	7	81	4.0	7.0